[發明專利]霍爾探頭有效測量位置的測定方法

有效

• 申請號: 201910008333.1
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109855521B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 馮峰;瞿體明;馬增賢;母輝;汪林立;楊置榮
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種霍爾探頭有效測量位置的測定方法，用于測量霍爾探頭有效測量位置距離探頭底部的高度h，包括以下步驟：

S1、將標準導線在樣品安裝臺上安裝固定；

S2、將標準導線通恒定直流電，電流為I；

S3、將霍爾探頭移動接近標準導線表面；

S4、使用二維掃描裝置控制霍爾探頭在標準導線上方掃描測量，獲得磁感應強度值最大的位置即標準導線中心位置；

S5、將霍爾探頭下移，使探頭底部與標準導線接觸，測量標準導線中心位置在高度h處的磁感應強度值B；

S6、根據標準導線的磁感應強度B、電流I、高度h和標準導線的尺寸參數的關系式，計算得到霍爾探頭有效測量位置距離探頭底部高度h的值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標準導線為厚度均勻的寬導線，其材料為Cu帶或其他非磁性導體。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標準導線的表面垂直于霍爾探頭所測量磁場方向。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標準導線的可選擇厚度在10至100微米范圍內。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標準導線的結構在寬度方向上兩側對稱，中部有沿導線長度方向、寬度不超過0.1毫米的間隙。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標準導線的長寬比大于2。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所通電流在標準導線的面電流密度在0至5000A/cm范圍內。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：測量標準導線上方磁感應強度值最大的位置時，采用二維面掃描確定該位置的(X，Y)坐標，或者采用在X方向進行一維線掃描獲得磁感應強度最大的X坐標，然后在該X坐標進行Y方向一維線掃描獲得磁感應強度最大的Y坐標。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標準導線的磁感應強度B、電流I、高度h和標準導線的尺寸參數的關系式為：

其中，μ₀表示真空磁導率，a為標準導線的寬度，為面電流密度。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于：通過調整電流I，獲得一系列磁感應強度B隨電流I變化的數據，通過權利要求9所述的關系式進行擬合計算得到高度h；或使用不同寬度的標準導線，獲得一系列磁感應強度B的值隨標準導線寬度a變化的數據，如下關系式進行擬合計算得到高度h：

通過多次測量并進行數據擬合提高精度。